CN102016660A

CN102016660A - 照明系统

Info

Publication number: CN102016660A
Application number: CN2009801142280A
Authority: CN
Inventors: S·M·弗布鲁; C·J·雅林克
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2009-04-20
Publication date: 2011-04-13
Also published as: US20110051416A1; JP2011519130A; WO2009130653A1; EP2279439A1

Abstract

本发明涉及照明设备领域，具体地涉及一种包括伸长的导光板(2)的照明系统(1)，该导光板包括至少一个光源(3)。光源(3)装入于导光板(2)中。另外，导光板(2)具有至少一个曲率(R)。

Description

照明系统

技术领域

本发明涉及照明设备领域，具体地涉及一种包括伸长的导光板的照明系统。

背景技术

在用于室内和室外使用的照明领域中，越来越需要尽可能不显眼地集成照明系统。这使建筑师和室内设计师能够借助照明来创建一种清楚地区别一幢建筑物与另一幢建筑物或者一间房间与另一间房间的风格。常用的荧光灯灯架通常具有约5cm的厚度。然而预计这些荧光灯灯架将在不远的将来替换为薄的基于LED的照明系统。这些照明系统中的许多系统通常具有少于10mm的厚度。

在办公环境中，常常希望提供用于工作空间的直接照明和用于提供普通照明的间接照明。已经引入具有间接和直接照明的灯架以便提供视为提高生产率和居住者满意度的普通照明条件。即使这些参数难以量化，仍然认为益处显著。另外，为了满足针对办公照明的要求，需要通常为2x45°的准直角度。光的准直减少炫目。此外，为了减少炫目，针对65°以上角度的照度应当在1000cd/m2以下。因此，希望薄的照明系统满足这些炫目要求和这些普通照明条件。

然而，当这些照明系统例如悬置于办公环境中或者建筑物以外时，照明系统由于它自身的重量而弹性地弯曲。在图1中示出了这样的照明系统在未以任何方式悬置或者受压时的示例。

在图2中，图示了这样的照明系统在例如悬置于办公空间的屋顶时由于它自身的重量而如何弹性地弯曲。因而，照明系统的光学性质由于弹性变形而改变。例如，可能未满足针对间接和直接照明的炫目要求和/或条件。

在CN 1959195中，公开了一种包括LED、弯曲导光板和电源的照明系统。LED由电源供电并且布置于导光板的外围以向导光板中发光。导光板上的图案用来从导光板提取光。

因此，需要机械上硬性的薄照明系统。

发明内容

在本申请的最早提交日尚未公布的EP07106023.0和EP06122321.0中，公开了满足开篇提到的炫目要求和普通照明条件的照明系统。

本发明的目的在于缓解现有技术的至少一个问题。

这一目的由如所附独立权利要求1中阐述的照明系统满足。在从属权利要求中限定具体实施例。

根据本发明的一个方面，提供一种包括伸长的导光板的照明系统，该导光板包括至少一个光源。光源装入于导光板中。另外，导光板具有至少一个曲率。根据本发明的照明系统的优点在于导光板的所述至少一个曲率提高其机械硬度。

形成本发明基础的一种见解在于导光板的形状可以被布置成提高照明系统的机械硬度。因而提供一种包括伸长的导光板(或者导光薄层)的照明系统，该导光板包括布置于导光板内的至少一个光源。另外，导光板关于至少一个轴弯曲、即导光板被形成为形成圆柱体、椭圆体、圆锥体等的表面的一部分。有利地，照明系统被布置成具有与常规照明系统相比有提高的机械硬度。

对“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“上方”、“下方”等的任何引用将参照照明系统的定向来理解并且仅仅用来增加简洁性。因此应当注意照明系统可以按任何特定角度倾斜，从而这些引用可能需要结合当前观察的特定照明系统的实际位置来重新解释。

另外，在根据本发明的照明系统的实施例中，所述至少一个光源包括分布于导光板中的多个光源。换而言之，所述多个光源相互隔开布置以便提供导光板内的光分布、例如均匀光分布。优选地，光源均匀地扩展(或者分布)于导光板中。

在本发明的一个实施例中，提供一种照明系统，其中导光板纵向的伸长并且具有至少一个面向横向的发光表面。换而言之，发光表面面向导光板的法线的方向。

在本发明的其它实施例中，提供一种照明系统，其中所述光源可以被布置成面向导光板的纵向方向、即一个或者多个光源可以被布置成发光使得它可以分布于导光板内。

另外，在根据本发明的照明系统的实施例中，所述至少一个曲率可以关于导光板的纵轴弯曲并且可以被布置成贡献于导光板的机械硬度。

根据本照明系统的更多其它实施例，所述光源或者所述多个光源可以被布置成面向导光板的纵向中心平面、即一个或者多个光源可以被布置成发光使得光可以由导光板分布(从导光板耦合输出)。

在根据本发明的另一实施例中，提供一种照明系统，其中曲率相对于所述至少一个发光表面为凹。在悬置照明系统使得照明系统基本上水平地定向的情况下，曲率相对于照明系统的下侧为凹。

另外，在根据本发明的照明系统的实施例中，所述至少一个曲率满足以下关系：

R > \frac{d}{\sqrt{n^{2} - 1} - 1},

其中d为导光板的厚度而n为导光板的折射率。以这一方式，可以保留照明系统的导光性质、即：即使导光板具有曲率仍然可以满足用于满足炫目要求和/或普通照明的条件。广而言之，曲率破坏内部全反射(TIR)。然而如果满足上述表达式则仍然为TIR。如果曲率R的半径未满足上述表达式，则一些光束不再被TIR保持于板内。这些光束代之以按照不可预测和/或未控制的角度离开板。按照这些不可预测和/或未控制的角度离开板的光可能引起炫目。在光在板中的输入耦合按照任何入射角出现的这一假设之下导出上述表达式。

在根据本发明的照明系统的另一实施例中，导光板的厚度可以少于10mm、优选为少于5mm、最优选为少于2mm。以这一方式，由于消耗更少材料，则所以提供低成本和轻重量。也注意导光板的厚度并未限制发光表面的尺寸。

另外，在根据本发明的照明系统的更多其它实施例中，所述光源包括LED、激光器、激光二极管等。照明系统可以包括一种类型的LED(等)或者可以包括不同类型(即不同颜色、发射图案、亮度等)的LED(等)。

在根据本发明的照明系统的又一实施例中，导光板可以具有布置成将导光板形成为鞍背表面的两个曲率。以这一方式，在两个方向上、即在曲率关于其弯曲的轴的方向上提高照明系统的机械硬度。这在照明系统的总尺寸基本上为方形的形式时特别地有用。也由于发光表面的不同曲率，可以在发光表面的不同位置提供不同光束宽度。另外对于一些应用，鞍背表面可以提供吸引人的设计。

导光板可以在本发明的更多其它实施例中具有多个曲率。优选的是所述多个曲率具有相同半径并且被布置成将导光板形成为周期形状、优选为正弦形状。有利地，在具有多个曲率的导光板的曲率的各半径等于或者近似地等于仅有一个曲率的导光板的曲率半径并且照明系统的尺寸相等的条件之下，照明系统的总高度可以比包括仅有一个曲率的导光板的照明系统的总高度更少。又一优点在于多种产品可以基于包括LED的在这一情况下将为平坦导光板的相同基本部件。通过对基本部件进行成形，可以实现不同光分布。以这一方式，制造成本可以更少(基本部件的体积大)并且后勤成本可以更少(可以在与制造地不同的位置进行照明系统的形成并且平坦照明系统可以需要比弯曲照明系统更少的空间)。

本发明的更多特征和优点将在研读所附权利要求书和以下描述时变得清楚。本领域技术人员认识到可以组合本发明的不同特征以创造与在下文中描述的实施例不同的实施例而不脱离本发明的范围。

附图说明

根据下文具体描述和附图将容易理解包括其特定特征和优点的本发明的各种方面，附图中：

图1是现有技术的照明系统的横截面侧视图，

图2是图1的现有技术的照明系统的又一横截面侧视图，

图3是根据本发明一个实施例的照明系统的透视图，

图4是根据本发明另一实施例的照明系统的透视图，其中导光板具有两个曲率，以及

图5是根据本发明又一实施例的照明系统的透视图，其中导光板具有多个曲率。

具体实施方式

在下文描述的全文中，类似参考标号已经在适用时用来表示类似元件、部分、项目或者特征。

图1示出了如上文所述现有技术的照明系统。

在图2中示出了如上文所述在悬置时的根据图1的现有技术照明系统。

相对于图3，示范了根据本发明的照明系统的一个示例实施例。照明系统的尺寸通常为100x20cm而厚度近似为5mm。因而发光表面近似为100x20cm。照明系统1包括装入多个LED 3的导光板2。LED被布置成面向沿着导光板的法线的方向。

在根据本发明的照明系统的一个优选替代示例中，LED被布置成面向沿着导光板的纵轴的方向(未示出)。有利地，LED的亮度可以不直接可见，并且有助于创建厚度小的照明系统。以这一方式，在导光板内引导来自LED的光。在其它方面中，根据本发明的照明系统的这一优选替代示例类似于根据图3至图5的照明系统。

事实上，LED可以如任何具体应用所需要的那样定向于任何方向上，例如一些LED可以面向沿着法线的一个方向而其它LED可以面向相反方向。

另外相对于图3，导光板2关于与导光板的纵轴(方向L)平行伸展的轴弯曲。借助诸如螺栓、接线、支架等紧固装置4来悬置照明系统。相对于照明系统的下侧，曲率为凹并且具有曲率R。优选的是曲率R的以下表达式成立：

R > \frac{d}{\sqrt{n^{2} - 1} - 1}

其中d为导光板2的厚度并且n为导光板2的折射率。满足上述表达式的曲率R可以使得它很难(或者完全不)影响导光操作、即仍然可以满足炫目要求和其它普通照明条件。有利地，根据图3的照明系统可以引起对从导光板内的LED发射的光的一些准直。然而照明系统的曲率提供的准直可以通常仅作为对用于来自照明系统的光的准直装置的补充或者增强，该准直装置布置于导光板内。

在根据图3的照明系统的另一实施例中，曲率可以相对于紧固装置4附接到照明系统时所在的一侧、即相对于照明系统的上侧为凹。在这一情况下，照明系统的上侧可以是发光侧，或者下侧和上侧两者均可以被布置成能够发光。

图4示出了根据本发明的照明系统的另一示例实施例，其中导光板2具有两个曲率。在其它方面中，根据图4的照明系统类似于根据图3的照明系统。因此已经省略对图4中的照明系统的与图3中的照明系统的部分/元件等相同或者类似的部分/元件等的说明。导光板的第一曲率R1被布置成(优选地以塑性方式)关于与导光板的纵轴平行伸展的纵轴(方向L)弯曲导光板，而导光板的第二曲率R2被布置成优选为以塑性方式关于与导光板的纵轴基本上垂直的轴(方向P)、即关于与经过导光板平面的横轴平行伸展的轴弯曲导光板。曲率R1的中心位于照明系统的如与曲率R2的中心相比较而言的相反侧上。第一和第二曲率R1、R2可以互不相同或者可以彼此相等。以这一方式，鞍背形导光板由导光板的第一和第二曲率形成。可以优选的是R1和R2满足上述关系。

参照图5，示范了根据本发明的照明系统的又一示例实施例，其中导光板具有多个曲率。在其它方面中，根据图5的照明系统类似于根据图3的照明系统。因此已经省略对图5中的照明系统的与图3中的照明系统的部分/元件等相同或者类似的部分/元件等的说明。在这一示例中，导光板具有相对于照明系统的发光侧交替地为凹或者凸的多个曲率R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8。可以优选的是R1-R8满足上述关系。曲率R1至R8可以互不相同或者可以彼此相等。导光板的曲率R1被布置成沿着导光板的纵向方向(方向L)伸展。曲率R1可以沿着导光板的纵向方向为恒定或者可以沿着导光板的纵向方向变化。曲率沿着任何方向变化可以应用于根据本发明的照明系统的任何实施例。

即使已经相对于本发明的具体示例实施例描述本发明，但是本领域技术人员将清楚许多不同变更、修改等。描述的实施例因此将不限制如所附权利要求书限定的本发明范围。

Claims

1.一种照明系统(1)，包括伸长的导光板(2)，所述导光板包括装入于所述导光板(2)中的至少一个光源(3)，其中所述导光板(2)具有至少一个曲率(R)。

2.根据权利要求1所述的照明系统(1)，其中所述至少一个光源(3)包括分布于所述导光板(2)中的多个光源(3)。

3.根据任一前述权利要求所述的照明系统(1)，其中所述导光板(2)纵向地伸长并且具有至少一个面向横向的发光表面。

4.根据权利要求3所述的照明系统(1)，其中所述至少一个曲率(R)关于所述导光板(2)的纵轴弯曲并且被布置成贡献于所述导光板(2)的机械硬度。

5.根据权利要求3或者4所述的照明系统(1)，其中所述至少一个光源(3)被布置成面向所述导光板(2)的纵向方向。

6.根据任一前述权利要求所述的照明系统(1)，其中所述曲率(R)相对于所述至少一个发光表面为凹。

7.根据任一前述权利要求所述的照明系统(1)，其中所述至少一个曲率(R)满足以下关系：

其中d为所述导光板的厚度而n为所述导光板的折射率。

8.根据任一前述权利要求所述的照明系统(1)，其中所述导光板(2)的厚度少于10mm、优选为少于5mm、最优选为少于2mm。

9.根据任一前述权利要求所述的照明系统(1)，其中所述至少一个光源(3)包括LED、激光器、激光二极管等。

10.根据任一前述权利要求所述的照明系统(1)，其中所述导光板(2)具有布置成将所述导光板(2)形成为鞍背表面的两个曲率(R1、R2)。

11.根据任一前述权利要求所述的照明系统(1)，其中所述导光板(2)具有多个曲率(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8)。

12.根据权利要求10或者11所述的照明系统(1)，其中曲率(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8)具有相同半径并且被布置成将所述导光板(2)形成为周期形状、优选为正弦形状。